EPC技术-电气

五、发电机和电气设备

5.1 发电机

5.1.1 范围

本合同范围为2台300MW级汽轮发电机，包括发电机本体；励磁系统；冷却系统（水氢氢）；润滑及密封油系统；氢气干燥系统；检测装置；专用工具；备品备件。

5.1.2 标准和规范

（1）国标GB755-2000“旋转电机基本技术要求”

（2）国标GB/T7064-2002“透平型同步电机技术要求”

（3）SD270-88“汽轮发电机技术条件”

（4）IEC34- 1（第八版）“旋转电机第一部分——额定值和性能”

IEC34- 3“汽轮发电机的特殊要求”

ANSI C50.13 隐极同步发电机技术要求

IEE No.115

ASTM，ASME，AWS，NEMA，ISA 等标准

（5）国标GB7409.3-97“大中型同步发电机励磁系统技术条件”

（6）DL/T650-1998“大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件”

（7）IEC2A（秘13-1978）“汽轮发电机励磁系统技术要求”

（8）IEC（秘593-1982）“关于同步发电机励磁系统的若干规定”

（9）国标GB1029-1993“三相同步电机试验方法”

（10）国标GB1441-87“电站汽轮发电机组噪声测定方法”

（11）国标GB10068.1-88“旋转电机振动测定方法及限值振动测定限值”

（12）国标GB10069.1-88“旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法”

（13）国标GB10068.2-88“电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法”

（14）国标GB10069.2-88“旋转电机噪声测定方法及限值噪声简易测定方法”

5.1.3 主要设计原则、功能及配置

5.1.3.1 主要性能

1）发电机在额定频率、额定电压、额定功率因数、额定冷却介质条件下，机端连续输出额定功率为310MW。采用静止励磁系统，应扣除励磁变压器所需容量。

2）发电机最大连续输出功率必须与汽轮机最大连续输出功率（TMCR）相匹配，且其功率因数和氢压等均应与额定值相同。长期连续运行时各部分温升和温度限值在国标（GB/T7064一2002）允许值范围内并具有一定裕度。

3）发电机定子额定电压为24kV。额定功率因数为0．85（滞相）；额定转速为3000r/min，频率为50Hz。

4）发电机冷却方式为水、氢、氢；

5）发电机应具有失磁异步运行、进相运行、调峰运行和不对称运行的能力。

6）发电机采用自并励静止励磁系统。励磁系统选用技术先进和运行可靠，并具有成熟的运行经验。励磁系统由发电机厂成套供货。

7）氢冷发电机漏氢量在额定运行条件下24小时漏氢量不大于8Nm3。

8）为确保发电机的运行可靠，发电机至少应装设如下基本自动监测装置：漏水、漏油监测器，绝缘过热监测器，定子线圈局部放电周期性在线监测仪，水导电率表等监测仪器；对于水氢氢冷却发电机，还应装设漏氢监测器，氢纯度仪，氢气露点监测器，上述监测装置应能与机组DCS接口。

9）发电机年等效可用率：大修间隔不小于五年，小修间隔不小于一年，机组投入商业运行一年后年运行小时数不小于7500h。

10）发电机在满载运行时，距外壳1米且高度为1.2米处的噪音水平小于85dB（A）。

11）发电机实际使用寿命不小于30年。

12）发电机与汽轮机组成轴系，额定状态下轴振两个方向（水平、垂直）均小于0.076mm。

13）发电机的定、转子线圈的绝缘应采用F级的绝缘材料，允许温升限值按B级考核。

14）自动励磁电压调节器应具有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、低励磁保护、PT断线、电压/频率比率限制、电力系统稳定器（PSS）等附加单元。

5.1.3.2 设备主要参数

1）发电机基本参数：

额定容量364.7MVA

额定功率310MW（扣除励磁损耗功率）

最大连续出力与汽轮机一致（额定功率因数、额定氢压

0.3MPa、冷却水温:38℃）

额定功率因数0.85（滞相）

额定电压24kV

额定转速3000r/min

周波 50Hz

相数 3

极数 2

定子线圈接法 Y

效率（计算/保证值） 98.84%/ 98.84%

短路比（计算/保证值）0.62/0.60

瞬变电抗Xdˊ 27%

超瞬变电抗X"d 18.5%

承担负序能力：

稳态I2（标么值） 12%

暂态I22t 10s

噪音＜85dB（A）（发电机满载运行时，距外壳1米处）

2）励磁系统基本参数

顶值电压：2倍额定励磁电压（发电机端电压为0.8Ue时），允许强励持续时间：20秒。

励磁系统电压响应时间：不大于0.1s。

5.1.3.3 供货范围（以技术协议为准）

本规范包括2台300MW级汽轮发电机及其所有附属设备和附件。每台汽轮发电机至少提供下列范围（除特殊说明外均指一台发电机组）的设备。

1）发电机及附件（含联轴器、冷却器、底板及垫铁、地脚螺栓、引线、与封闭母线连接螺栓、隔音罩、发电机测温装置、其它仪表及控制装置、随

机测量及专用仪表、工具等），各部分设备提供分项报价表（包括汽轮发电机及附属设备）。

2）带有电流互感器的定子出线套管（包括与封闭母线的接头）及安装吊杆。

3）发电机冷却风道。

4）励磁系统设备

采用自并励静止励磁系统时的设备及其附件，包括：

(1)励磁电源系统设备。包括励磁电源变压器及其测量、保护用电流互感器，测温装置，冷却装置，断路器及其控制设备。

(2)硅整流系统设备。包括可控硅整流装置，交、直流侧断路器，冷却装置，均压、均流装置，测量变送器、仪表，控制及程控接口设备等。

(3)自动励磁电压调节（AVR）装置，包括试验、调试转接插件及专用仪表等。

(4)自动灭磁装置，包括灭磁电阻、灭磁开关等。

(5)起始励磁电源装置，包括断路器等。

(6)转子过电压保护。

5）发电机端轴伸上的键，紧固螺母，止动垫圈（发电机侧的联轴器由电机厂供货）；

6）测温装置包括测量进、出风，进、出油和进、出水温度的装置；

7）转子接地碳刷；

8）氢系统设备，包括氢系统图中的所有设备，其中有：氢气干燥器，漏氢检测装置，氢气湿度、纯度、温度、压力在线检测装置，气体置换系统设备，氢气冷却器、气体分析器、气体报警装置，以及系统中的所有管道、阀门及附件等（包括CO2汇流排、电加热装置等）；

9）油系统设备包括油系统图中的所有设备，以及系统中的所有管道、阀门及附件等，但不限于此。

采用单流环式油密封系统。有：平衡阀，压差阀，交直流泵，油冷却器，控制设备，减压阀及差动压力表，密封油加热装置；

5.2 电气设备

5.2.1 范围

5.2.1.1 本工程EPC合同内各工艺系统所属电气系统及其设备选型、安

装。

5.2.1.2 本工程接入系统暂按国家电网公司文件·国家电网发展函[2007]135号《关于新疆哈密大南湖电厂一期2×30万千瓦机组接入电网意见的函》、西北电网有限公司文件·西北电网发展[2007]226号《关于印发〈哈密大南湖电厂一期接入系统设计审查意见〉的通知》考虑。

220kV配电装置以出线架构绝缘子串为界，出线架构绝缘子串及以外非本合同范围内。

5.2.1.3 本工程厂内电气保护、控制、测量系统。

5.2.1.4 本工程厂内照明系统。

5.2.1.5 本工程厂内防雷接地系统。

5.2.1.6 本工程厂内通信系统，以交换机的进线端子为界，进线端子以外部分不在本合同范围。其中生产管理通信程控交换机业主委托当地电信部门设计与供货，其余系统在本工程范围之内。生产管理通信程控交换机需留有与生产调度通信的接口，作为调度通信的后备。

5.2.1.7 本工程厂内电缆敷设及电缆防火系统。

5.2.1.8 本工程远动系统、继电保护的厂内设备（线路光缆终端盒接线端子以内）；本工程远动系统、继电保护及自动装置、系统通讯电厂侧部分的设计、采购、施工属于本合同的范围。

5.2.1.9 本工程厂外取水工程的电源由当地引接。哈密污水处理厂附近设置的升压水泵房，包括其供电电源（含线路）不属于承包商范围，由业主负责另外委托。

5.2.1.10 厂外灰渣场电气部分在总承包范围内。

5.2.1.11 接入系统设计（一次、二次）由业主另行委托设计。

5.2.2 标准及规程

·火力发电厂设计技术规程（DL 5000-2000）

·高压配电装置设计技术规程（DL/T5352-2006）

·火力发电厂厂用电设计技术规定（DL/T 5153-2002）

·火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定（DL/T 5136-2001）

·电力工程电缆设计技术规范（GB 50217-2007）

·交流电气装置的过电压保护和绝缘配合（DL/T 620-1997）

·交流电气装置的接地（DL/T 621-1997）

·导体和电器选择设计技术规定（DL/T 5222-2005）

·火力发电厂内通信设计技术规定（DL/T 5041-1995）

·火力发电厂与变电所设计防火规范（GB 50229-2006）

·电力工程直流系统设计技术规程（DL/T 5044-2004）

·继电保护和安全自动装置技术规程（GB 14285-2006）

·火力发电厂和变电所照明设计技术规定（DL/T5390-2007）

·火力发电厂电气试验室设计标准（DL/T5043-95）

·电测量及电能计量装置设计技术规程（DL/T 5137-2001）

·电能计量装置技术管理规程（DL/T 448-2000）

·电力设备典型消防规程（DL 5027-93）

·电力工程地下金属构筑物防腐技术导则（DL/T 5394-2007）

·建筑物防雷设计规范（GB50057-1994）

·爆炸火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-1992）

·建筑物防雷设计规范（GB50057-1994）

·火力发电厂与变电站设计防火规范（GB50229-2006）

·电力设施抗震设计规范（GB50260-96）

·国家电网公司十八项电网重大反事故措施

·防止电力生产重大事故的二十五项重点要求

·鲁能发展公司设计导则

5.2.3 主要设计原则、功能及配置

5.2.3.1 电气主接线

本期工程2×310MW机组分别通过发电机-变压器组形式接入新建的220kV屋外配电装置。电气主接线采用双母线接线，本期出线2回，预留2回。发电机与主变压器之间采用离相封闭母线相连。不设发电机出口断路器，仅设可拆连接点。

两台机设一台高压起动/备用变压器，电源从厂内220kV配电装置引接。

主变压器为三相强油循环、风冷无载调压铜导线双卷变，370MVA，242±2×2.5%/24kV，Yn，d11。短路阻抗百分数为14%（短路阻抗误差不超过±7.5%），极性：负极性。绕组绝缘耐热等级：A级。绝缘水平满足规程DL/T 620-1997。

起动/备用变压器采用三相自然油循环风冷低损耗有载调压分裂变压器。容量为50/31.5-31.5MVA（暂定），230＋8×1.25%/6.3-6.3kV，YN，yn0-yn0,+d，短路阻抗百分数（暂定）20%（短路阻抗误差不超过±5%），极性：负极性。绕组绝缘耐热等级：A级。绝缘水平满足规程DL/T 620-1997。

主变中性点经隔离开关接地，中性点设避雷器和可调间隙；起备变中性点直接接地。

高压厂用电源由发电机出口引接。

5.2.3.2 高压配电装置

220kV采用屋外敞开式配电装置：220kV配电装置为双母线接线，本工程2回主变进线，2回出线，1回母联，2个母线PT，1回起/备变出线。220kV 所有配电装置的进、出线均为架空线接入。预留两个出线间隔的场地，本期不上母线和设备。

220kV断路器参数暂按额定电流为3150A，额定热稳定电流暂定为50kA/3s，额定开断电流暂定为50kA（r.m.s），额定动稳定暂电流为125kA。最终参数待系统阻抗确定后另行计算。

220kV隔离开关暂按额定电流为2500A，额定热稳定电流为50kA/3s，额定动稳定电流为125kA。最终参数待系统阻抗确定后另行计算。

220kV电流互感器采用油浸式，变比按照回路电流选择。出线及母联变比为2×1200/1A，级次为5P30/5P30/5P30/5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S；主变进线变比为2×1200/1A，级次为TPY/TPY/5P30/5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S，起备变进线变比为2×600/1A，级次为5P30/5P30/5P30/5P30/5P30/5P30/0.5/0.2S。电流互感器容量为：保护级5P30 30VA，TPY 15VA，测量、计量级 15VA。

220kV的避雷器采用氧化锌避雷器，按照相关规程要求配置。变压器进线及220kV母线氧化锌避雷器：Y10W-200/520W。主变中性点避雷器采用Y1.5W-144/320W。

每回出线设置一台电容式电压互感器。

220kV设备除断路器外均为国产设备，断路器采用SF6气体绝缘设备。设备绝缘水平满足规程DL/T 620-1997。

5.2.3.3 厂用电接线

本工程每台机组厂用系统设置6kV及380V两级电压，每台机组的6kV系统设置工作A、B段，在满足主厂房布置的前提下，不设6kV公用段，6kV公

用负荷分别接在机组工作段上。全厂设2段厂区6kV工作段，其电源分别引自#1、2机主厂房6kV A段。厂区6kV A、B段间设联络开关，为输煤、翻车机、除灰、中水、水工、厂前区等负荷提供电源。厂区内除厂前区变、灰场隔离变外，低压变压器成对设置，每两台互为备用。

1）高压厂用电

每台机设置一台容量为50/31.5-31.5MVA（暂定）的高压厂用工作变压器，厂高变的高压侧电源由本机组发电机引出线上支接。高压厂用母线为单母线接线，每台机设A、B两段母线，分别接在厂高变低压侧两个分裂绕组上，机炉的双套6kV辅机分别接在两段母线上。全厂设2段厂区6kV工作段，其电源分别引自#1、2机主厂房6kV A段，厂区6kV A、B段间设联络开关。

高压厂用工作变压器采用三相自然油循环风冷低损耗无载调压分裂变压器。容量为50/31.5-31.5MVA（暂定），24＋2×2.5%/6.3-6.3kV，D，yn1，yn1，短路阻抗百分数（暂定）17.5%（短路阻抗误差不超过±5%），极性：负极性。绕组绝缘耐热等级：A级。绝缘水平满足规程DL/T 620-1997。

厂高变、起/备变6kV厂用高压系统中性点经过电阻接地。

2台机组设置1台高压起动/备用变压器，作为2台机组的起动/备用电源。

原则上200kW以上电动机由6kV供电，200kW及以下电动机由380V供电。

6kV开关柜采用国产中置式金属铠装开关柜，开关柜内采用弹簧操作机构的真空断路器和高压熔断器＋真空接触器，真空断路器开断电流（暂定）40kA（rms），动稳定电流（暂定）110kA。开关柜内保护装置采用微机综合保护测控装置。

1000kW及以上电动机和1250kVA以上变压器采用真空断路器。1000kW以下电动机和1250kVA及以下变压器采用高压熔断器＋真空接触器供电。进线断路器额定电流3150A，馈线断路器采用1250A，真空接触器回路采用400A。

6kV开关柜内开关采用国产或合资知名品牌。若成套商能提供开断电流40kA、动稳定110kA的开关或灭弧室的型式试验报告，则主厂房6kV工作段电源进线开关选用合资产品，所有开关的灭弧室选用进口品牌；若不能提供，所有开关及其灭弧室均选用国产品牌。

6kV电动机选型原则：采用湘潭电机厂、上海电机厂及其他同等级等产

品。

凝结水泵采用高压变频设备，每台机组2台凝结水泵变频器采用一拖二配置，变频器及泵故障时，切换为工频。电机采用普通型，F级绝缘。

2）低压厂用电

低压厂用电动机的供电方式：动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）两级供电。原则上容量为75kW及以上的低压电动机和200A以上的静止负荷由PC动力中心供电。380V/220V低压厂用系统中性点采用直接接地方式。

每台机组设2台低压厂变，容量暂定为2000kVA，分A、B两段向本机组的汽机、锅炉等单元负荷供电，双套辅机和成对出现的MCC分接在A、B两段上，两段同时工作；单台负荷接在双电源供电MCC上。

两台机组共设2台公用变，容量暂定为1600kVA，供主厂房的公用负荷，如煤仓间、空调通风及化水等负荷。

每台机组设一台500kVA照明变，供给机组照明负荷；两台机组设一台检修变，容量为500kVA，供给#1、#2机主厂房检修负荷，同时作为照明变的备用。

每台炉设1台等离子点火变压器，容量暂定为1600kVA。

每台机设3台空冷变压器，容量暂定为2000kVA，供机组空冷风机负荷，两台工作，一台备用。

每台机设2台除尘变，容量暂定为1600kVA，电源由6kV工作段引接，互为备用的负荷分接在PC、MCC的A、B两段。

两台机组共设2台化水变，容量暂定为1600kVA，电源由6kV工作段引接，互为备用的负荷分接在PC、MCC的A、B两段。

两台机组共设2台脱硫变，容量暂定为2000kVA，电源由6kV工作段引接，互为备用的负荷分接在PC、MCC的A、B两段。

全厂设2台输煤变，容量暂定为2000kVA，电源由厂区6kV段引接，为碎煤机转运站、输煤综合楼等处负荷供电，互为备用的负荷分接在PC、MCC 的A、B两段。

全厂设2台翻车机变，容量暂定为2000kVA，电源由厂区6kV段引接，互为备用的负荷分接在PC、MCC的A、B两段。

全厂设2台中水变，容量暂定为1600kVA，电源由厂区6kV段引接，互为备用的负荷分接在PC、MCC的A、B两段。

全厂设2台水工变，容量暂定为630kVA，电源由厂区6kV段引接，互为备用的负荷分接在PC、MCC的A、B两段。

全厂设2台除灰变，容量暂定为1250kVA，电源由6kV工作段引接，互为备用的负荷分接在PC、MCC的A、B两段。

全厂设1台厂前区变，容量暂定为500kVA，电源由6kV工作段引接，为厂前区负荷供电。

灰场电源在厂内设一台隔离变，容量200kVA（暂定）。

考虑在6kV工作段预留两路电源为1000kW的供热负荷供电。

全厂低压变压器采用干式变压器（F级绝缘），变压器的容量和数量为暂定，在施工图设计时根据实际负荷确定。

低压PC柜采用低压抽屉式开关柜，开关柜的动、热稳定根据实际负荷来确定。容量≥150kW的电动机回路及电流大于400A的馈电回路采用框架断路器供电；150kW以下的电动机回路采用塑壳断路器＋接触器＋热继电器或马达保护器供电；电流小于400A的馈电回路采用塑壳断路器供电。

低压MCC柜采用低压抽屉式开关柜，低压MCC柜采用塑壳断路器为保护设备，对电动机回路根据负荷的性质选择配置交流接触器或交流接触器＋热继电器或马达保护器。

主厂房PC开关选用合资品牌，其他均采用国产知名品牌。低压PC根据变压器容量确定短路动、热稳定电流。

空冷风机采用变频控制，变频器与配电设备同柜组装。变频器采用合资产品。空冷电机采用普通型。

75kW以上低压电机采用湘潭电机厂、上海电机厂及同等级产品。

3）输煤系统、除尘控制方式

输煤系统采用程序控制加工业电视监视系统。

输煤程控采用双机热备用系统（主机采用DCS系统），输煤控制室不设模拟屏，设上位机用作全系统的监测及控制操作，并负责事故报表、运行报表及其管理和打印。就地设一台操作员站。在主厂房煤仓间及各转运站设DCS 远程I/O站，对设备进行程序控制。

在各转运站、碎煤机室和煤仓层等地均设有工业电视摄像头，卸煤区、煤场和入炉煤采样间设置变焦摄像头，输煤其他区域设置定焦摄像头。最终采用总线控制方式至输煤工业电视系统。

输煤电子设备间设在输煤综合楼内，输煤电子设备间设有电源柜、隔离继电器柜等。

除尘器控制采用微机自动控制，两台炉的除尘器控制设备集中布置在除尘配电楼控制室内，与除灰渣系统公用一个控制室。除尘器控制系统与除灰渣系统控制系统留有通信接口，实现除尘与除灰统一管理。并设有通信接口与电厂辅助控制系统，电厂辅助控制系统可完成除尘控制及监测，实现除尘控制室无人值班。

5.2.3.4 事故保安及不停电电源

1）事故保安

本工程每台机组设置一台快速起动的柴油发电机组（容量650KW），作为本机组的事故保安电源。

每台机组设置一段400V保安段向低压保安负荷供电，正常情况下，保安段由厂用低压工作段PCA（B）段供电，当低压工作段失电后，自动切换至柴油发电机组向保安段供电。

为满足柴油发电机组启动要求和限制柴油发电机组容量，当每台机组的厂用电源消失时，事故保安负荷的投入采用分批投入方式。

2）不停电电源

主厂房内每台机组设一套交流不停电电源装置（UPS），80kVA，进口品牌。本系统包括主机柜（整流器、逆变器、静态转换开关）、旁路隔离变压器柜、旁路稳压柜、馈线柜等。根据设计规定，不停电电源系统按30分钟考虑。

交流不停电电源采用交流输入电压为三相三线380V±10%，50Hz，输出交流电压为单相220V，50Hz。正常时由380/220V保安段供电，保安电源失电时，由220V直流系统电源供电。逆变器故障时，自动切换到由380/220V 保安段供电的UPS旁路系统。交流不停电电源的容量根据实际情况确定。

5.2.3.5 直流系统及励磁系统

1）主厂房直流系统

根据《电力工程直流系统设计技术规程》的要求，每台机组设置独立的直流系统，每单元机组装设蓄电池组数如下：

每台机组设置两组220V，1000Ah的蓄电池，两台机组共设四组，均为动力、控制混合供电，不设端电池，每组为104只。

直流系统包括蓄电池组、蓄电池充电器、直流配电屏等。

每组蓄电池设一套高频开关电源充电装置及微机型直流绝缘监察装置，开关电源的整流模块采用N＋1配置模式（当模块数量大于7时按n＋2配置），直流系统采用单母线分段的接线方式，每组蓄电池设置一段单母线。动力负荷采用辐射供电方式，控制负荷采用环网供电方式。

直流系统及蓄电池采用国内优质产品。

2）网络继电器室直流系统

网络继电器室设两组300Ah的220V阀控式密封铅酸蓄电池，不设端电池，对配电装置及网控继电器室的控制、动力及直流事故照明负荷供电。蓄电池按无端电池设计。正常以浮充电方式运行。

网络继电器室的220V直流系统采用单母线分段接线。两组蓄电池设三套高频开关电源充电装置及微机型直流绝缘监察装置，直流系统采用辐射式供电。

直流系统及蓄电池采用国内优质产品。

3）辅助车间直流系统

在输煤综合楼设一组200Ah的220V阀控式密封铅酸蓄电池，不设端电池，对配电装置及输煤综合楼控制室的控制、动力负荷供电。蓄电池按无端电池设计。正常以浮充电方式运行。开关电源的整流模块采用模块备用模式。

辅助车间的220V直流系统采用单母线接线。设一套高频开关电源充电装置及微机型直流绝缘监察装置，直流系统采用环网供电。

直流系统及蓄电池采用国内优质产品。

5.2.3.6 二次线继电保护及自动装置

1）控制室的布置

本工程每两台机设一个集中控制室，其中布置有（DCS）电气操作员工作站、网络计算机监控系统操作员站、工程师站、厂用电管理系统（ECMS）操作员站、工程师站。

电气的继电保护屏、变送器屏、厂用快切装置屏、发变组故障录波屏、同期屏、厂用电管理系统（ECMS）机组管理站等布置在电子设备间。

在220kV升压站旁设一个继电器室，继电器室内布置有220kV系统继电保护和220kV系统的母线保护、安全自动装置、故障录波器、远动计量柜、保护录波信息子站系统、继电器室220V直流蓄电池柜、220V直流充电器柜、220V直流馈线柜及网络计算机监控柜等。

2）控制、信号及测量

两台发变组的控制以及厂用电源系统的控制均纳入分散控制系统（DCS）。在集中控制室内DCS分散控制系统控制和监测的电气设备包括发电机、变压器组、高低压厂用电源系统（含起动/备用电源）、保安电源系统。主厂房直流、UPS等纳入DCS进行监视。

除了在操作台上设置极少的紧急停机开关外，不再保留常规强电一对一控制的硬手操手段。

DCS对电气部分的控制仅实现高层次的逻辑，如与热工系统的联锁，操作员发出的手动操作命令的合法性逻辑检查等。监视和操作功能在分散控制系统的人—机接口上实现。电气部分的其他操作逻辑均由电气独立装置实现，这些电气独立装置包括：发电机变压器组继电保护装置、厂用电系统的继电保护装置、发变组故障录波装置、自动准同期装置、发电机自动电压调节装置（AVR）、厂用电源自动切换装置等。

a.为安全停机，在集中控制室操作台上设置必要的控制开关和按钮：

发电机紧急停机开关；

柴油机的紧急起动按钮；

消防水泵的启动按钮；

b.每台机组设一套微机型自动准同期装置，自动准同期装置与DCS、DEH 之间通过硬接线联系。

c.每台机组独立设置一套发变组故障录波器，并实现和DCS时钟同步。

d.由DCS实现电气单元控制的项目

发电机—变压器组系统控制功能组（SCS/G）控制的项目：

（1）发变组220kV断路器

（2）发电机静态励磁系统灭磁开关投切

（3）发电机励磁系统AVR工作方式的选择

（4）发电机变压器组断路器同期（ASS）的投切

厂用电源系统的控制功能组（SCS/A）控制的项目：

（1）高压起动/备用变高压侧断路器的投切（隔离开关通过NCS实现投切）。

（2）高压起动/备用变6kV分支断路器的投切。

（3）高压起动/备用变有载调压开关的控制。

（4）高压厂用工作变6kV分支断路器的投切。

（5）高压厂用工作变和起动/备用变的自动快速切换，快切装置工作方式选择。

（6）主厂房、辅助厂房低压厂用变压器6kV断路器的投切。

（7）主厂房380V PC低压厂用电源进线断路器和联络断路器的投切。

（8）应急柴油发电机组的起停及顺序加载的控制。

e.由DCS实现电气单元监测的项目：

（1）包括上述所规定的各项

（2）柴油发电机组的重要信号

f.发电机—变压器组系统控制功能组的功能

（1）在起动过程中，手动或自动方式应由运行人员选择。

（2）发电机及系统应用程序控制或软手操（键盘操作），使发电机由零起升速，升压直至并网带初始负荷。

g.厂用电源系统的控制功能组的功能

（1）对高压厂用工作电源和高压起动/备用变电源进行投入和切除软手操。

（2）对主厂房、辅助厂房低压厂用变高压侧断路器的投入和切除的软手操。

（3）对主厂房内380V PC进线及联络断路器的投入和切除的软手操。

（4）对应急柴油发电机组的起停及顺序加载的软手操。

h.数据采集和与监视系统（DAS）功能

（1）显示功能：包括操作显示、成组显示、棒状图显示、趋势显示、报警显示等；

（2）制表及记录功能：包括定期记录、事故顺序（SOE）记录、事故追忆记录等；

（3）历史数据存储和检索；

（4）性能计算。

i.辅助厂房的PC-MCC馈线回路就地完成操作功能，不再做远方控制。

j.网络控制系统

（1）220kV升压站的220kV线路断路器、母线设备及220kV所有隔离开关由网络计算机监控系统实现监控及远传功能。取消常规一对一硬手操，不

设模拟屏。网络计算机监控系统监控主机设在机组集控室。

220kV 断路器与相应隔离开关、接地刀闸之间的闭锁由网控计算机系统操作员站实现，接地刀闸之间的闭锁由网控计算机系统内的网控微机操作员站实现。

（2）网络计算机监控系统采用分层分布式结构，主网采用100M以太网，采集系统为以太网方式，网络介质采用光纤或双绞线。网络微机系统在集控室设一台操作员站，一台操作员兼工程师站，通过人－机接口实现对各设备的监控。

（3）网控微机监控系统与远动信息采集系统合用，采用交流采样方式来实现。发变组、起备变重要开关量直接采集，上传调度。

（4）网络计算机监控系统具有下列功能：

具有同期及电气防误操作功能；

具有数据采集处理、安全监测、控制操作、越限报警、事故追忆、事故画面的自动推出功能；

统计计算、制表打印、屏幕画面显示、数据远传（RTU）、系统自诊断等功能；

具有接受、反送校核和执行遥控命令的功能；

具有接受和处理遥调命令（含时钟对时）功能；

具有采集摸拟量、开关量、脉冲量并能将其传送至调度端的功能；

具有事故顺序记录并能将其传送至调度端的功能；

具有遥测越死区传送，遥信变位传送，事故优先传送功能；

具备实时传送自动发电控制（AGC）功能；

应具有远动规约与新疆区调、地调进行通信的功能。

支持主/备双通道，当主通道故障后能手动或自动切换至备用通道；

网络计算机监控系统应能与DCS通讯接口。

（5）网络计算机监控系统主要技术指标

系统可用率≥99.9%；

系统平均故障间隔时间不低于20000小时；

遥控遥调正确率不小于99.99%；

A/D转换误差≤0.5%；

事件顺序记录分辨率≤2ms

（6）在网控计算机监控系统监控的设备包括：

220kV线路及母联断路器；

220kV隔离开关（发变组回路仅监视）；

220kV接地开关；

以上设备在集控室由网络计算机监控系统实现远方控制和监视，利用CRT、键盘及鼠标软手操作，操作断路器、隔离开关的分、合。

网控计算机监控系统采用国产系统，重要硬件、部件进口。

3）元件保护配置原则及选型

根据《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T14285-2006及《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，发变组及起动/备用变压器的继电保护均采用双重化配置。每套保护从CT、PT配置到保护出口均独立配置，除定子接地保护外，每套保护均可独立运行。

厂用电源部分，6KV侧断路器分、合闸位置，选择开关远方位置，控制回路断线，保护动作、装置故障，6KV侧电流（4～20mA）等信息以硬接线接入DCS。380V侧断路器分、合闸位置，选择开关远方位置，控制回路断线，PC段母线电压等信息以硬接线接入DCS。

保护设备均为国产优质产品。

4）自动装置

发变组装设有微机型自动准同期装置、发变组自动故障录波装置。

高压厂用工作变与起动/备用变装有备用电源快速切换装置。

自动准同期装置装于同期屏上。控制台上不设同期开关，由DCS起动同期装置，完成机组同期。

自动设备均为国产优质产品。

5）测量、计量

按照《电测量及电能计量装置设计技术规程》、《火力发电厂厂用电设计技术规定》配置电厂高压、中压、低压电气设备的测量、计量装置。主变、起备变、220kV线路测量、计量用CT、PT绕组分开，计量关口点CT采用0.2S 级，电压采用0.2级。

6kV电流采用装于6kV开关柜内的电度表，其送出的4～20mA电流信号硬接线送至DCS。各回路的电度表（考核）采用通讯方式送至厂用电管理系统（ECMS）。

380V Ⅰ、Ⅱ类电动机的电流信号根据《火力发电厂厂用电设计技术规定》的要求，可远传至DCS。不设电度表。

6）本期工程拟采用厂用电管理系统（ECMS）。所有参与DCS监控的设备（包括专用电气装置及高、低压开关柜内的智能终端）的逻辑控制量及SOE 信号均以硬接线方式接入DCS，其它信号（测量、报警、指示等）以通讯方式接入ECMS。采用通信方式接入ECMS系统的范围包括： 6kV工作段及400V 工作(公用)PC段的电源进线、联络断路器及馈线、高低压电动机、400V厂用电系统。电气专用装置（如AVR、ASS、发变组保护、故障录波等）的重要信号经硬接线送入DCS，其他信号以通讯方式接入ECMS。

7）系统继电保护及远动部分

系统继电保护及自动装置、远动部分、系统通讯设备的布置和数量均按常规220KV电压等级的配置考虑。最终以接入系统（二次）审查意见为准。

5.2.3.7 电缆设施及防火

1）电缆设施

本工程电缆通道采用架空和地下敷设相结合的方式。主厂房内主要电缆通道采用架空桥架敷设方式。辅助厂房和厂区主要采用电缆沟，并在厂区综合管架上部分使用电缆桥架。一般性车间采用镀锌钢桥架，有腐蚀性物质的场所（化学加药间、酸碱库等），使用铝合金电缆桥架。

2）电缆选用原则

本工程主厂房区域和输煤系统的电力电缆和控制电缆，均采用阻燃电缆；直流系统和UPS系统、消防系统的电力电缆和控制电缆均采用耐火电缆；由CT、PT至保护回路的电缆均采用阻燃屏蔽电缆。直埋电缆采用带外护套有内铠装的电缆。变频器动力回路采用普通电力电缆。

高压电力电缆选用交联聚乙烯绝缘电力电缆；低压电力电缆选用聚乙烯绝缘电力电缆；连接微机设备的控制电缆选用聚氯乙烯绝缘屏蔽控制电缆。

高压电缆、控制电缆、主厂房PC、辅助厂房PC至MCC馈线回路电缆选用铜芯电缆，其余均选用铝芯电缆。

所有电缆应满足当地环境温度的要求。

3）电缆防火

电缆通道按《发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程》规定设置电缆着火阻燃措施：

a.对易遭受外部着火影响的架空敷设电缆，采取防护措施。如涂刷防火涂料，采用耐火隔板及槽盒等，减少电缆着火率。

b.对电缆着火后易造成延燃的区段，采取分段隔离措施，达到尽可能缩小事故范围，减少损失，如电缆隧道通往竖井处设防火门，用耐火材料封堵；电缆竖井，电缆贯穿楼板、墙孔及车间配电屏的电缆孔洞均用耐火隔板与软性耐火材料严密封堵；厂区电缆沟进入建筑物入口处设阻火隔墙等。

5.2.3.8 过电压保护与接地、阴极保护

1）直击雷保护装置

主、辅建（构）筑物的防雷保护设施按《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620-1997）的规定。

220kV升压站配电装置采用构架上的避雷针进行直击雷保护。

贮油库、油管路防直击雷保护设施按《交流电气装置的过电压保护设计技术规程》（DL/T620-1997）的规定配置，贮油库采用避雷针保护，油管路采用多点接地。

2）雷电侵入波的过电压保护

本工程主变进线、起动/备用变高压侧均装有氧化锌避雷器以保护配电装置内全部设备。此外，在发电机出口处装设氧化锌避雷器以防止雷电侵入波对发电机的损坏，通过氧化锌避雷器可以降低过电压幅值、防止发电机绝缘损坏。

3）绝缘配合

220kV母线及主变侧选用氧化锌避雷器，绝缘配合以避雷器10kA残压为基础。

4）接地

全厂接地网设计原则为以水平接地体为主，辅以垂直接地体的人工复合接地网。水平接地体采用热镀锌扁钢-50×8（暂定），垂直接地体采用热镀锌钢管Ф50×3.5 l=2500，其它接地采用-40×4热镀锌扁钢。为保证人体和设备安全，所有电气设备的外壳都应与接地装置可靠连接。全厂接地装置，除了利用自然接地体外，还需设置人工接地装置，接地装置包括垂直接地体及水平接地体，但以水平接地体为主。

按<<交流电气装置的接地>>、<<防止电力生产重大事故的二十五项重点要求>>、<<火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》等规程规范及反措

的有关要求，设置主厂房逻辑接地网。

5）全厂接地网不设置阴极保护。

6）污秽情况及电气设备外绝缘

本工程电气设备选型按电厂污秽Ⅲ级污秽条件选型，电气设备外绝缘爬距均按2.5cm/kV选择（空冷平台下设备污秽等级按Ⅳ级考虑，电气设备外绝缘爬距均按3.1cm/kV）。

5.2.3.9 照明和检修网络

正常照明网络电压为380/220V；交流事故照明网络380/220V；直流事故照明网络电压220V。

本工程主厂房采用照明与动力分开供电的方式。每台机组设一台照明变压器，给本机组照明负荷供电。

两台机组设一台检修变压器，给两台机组检修负荷供电，同时检修变给两台照明变做备用。

辅助厂房采用照明、检修与动力合并供电方式。由其附近的380/220V电动机控制中心（MCC）供电。

本工程主厂房正常照明由照明变经自动调压器采用三相四线供电，交流事故照明由保安段供电。其它辅助车间的正常照明由就近MCC供电，主厂房及其附近重要车间的事故照明由保安段供电，其余的采用应急灯。

集控室和柴油机房设直流事故照明，由主厂房蓄电池组供电，直流事故照明采用正常工作时点燃或不点燃方式。

其中集控室设直流常明灯。

照明箱灯具回路与插座回路分开，插座回路装漏电保护器。

照明的基本设置，车间、仓库、变电所和工业建筑设适于工业环境的荧光灯设备照明，办公室、控制室和一般区域室内设施设置适于办公环境的荧光灯照明，设置路灯、煤场高杆灯、夜间投光照明、在大门、围墙、厂内绿化草坪设置适量的夜间照明灯具。

为了人员安全疏散，在主厂房楼梯和出入口及其它主要出入口设疏散引导照明。疏散照明用应急灯。

烟囱等高大建筑物上设航空标识灯。

根据车间特点，检修范围大小，在适当位置装一定数量和容量的检修动力箱、插座箱，在箱的总进线回路配空气开关及漏电保护。

5.2.3.10系统继电保护部分

5.2.3.10.1工程概况

本期工程新建2×300MW发电机组，电厂本期新建2回220kV线路接入南工业园站，每回线路长度为10km。本期2×300MW机组分别经双绕组变压器接入电厂新建的220kV配电装置，220kV电气主接线采用双母线接线。

5.2.3.10．2 设计范围

本工程系统继电保护设计范围以电厂围墙为分界，仅涉及电厂侧系统继电保护专业部分的设计。其中220kV线路保护相关设计需当地电网提供电厂对侧变电站线路保护装置选型、保护通道构成等相关资料后开展。满足哈密大南湖电厂一期接入系统设计要求。

5.2.3.10.3 设计依据

西北电网有限公司《哈密大南湖电厂一期接入系统设计审查意见》

新疆电力设计院《哈密大南湖电厂一期接入系统设计收口》

GB/T14285—2006 继电保护和安全自动装置技术规程

国家电网公司十八项电网重大反事故措施及山东省电力集团公司有关反措要求。

5.2.3.10.4系统继电保护及安全自动装置配置方案

（1） 220kV线路保护

哈密大南湖电厂—南工业园变2回220kV线路均按双套光纤分相电流差动保护配置，光纤保护通道传输方式考虑专用方式。

每套主保护均具有完善的后备保护功能，后备保护采用三段式分相跳闸的相间和接地距离后备保护。

每套线路保护均配置相应的重合闸及一个独立的分相操作箱(含电压切换箱)各作用于断路器的一组跳闸线圈。两套主保护分别采用单独的供电系统，电流电压由单独的CT、PT提供。

（2）220kV母联保护

220kV母联断路器配置一套完整、独立的母联充电保护装置和一个操作箱。保护装置采用微机型。

（3）母线保护

220kV母线按远景配置双套独立的、快速的、灵敏的微机型母线差动保护。配置双套失灵保护，失灵保护功能包含在每套母线保护中，每条线路（或